Qiskit 后端

# 硬件后端与执行 Qiskit 与后端无关，支持在来自多个提供商的模拟器和真实量子硬件上执行。 ## 后端类型 ### 本地模拟器 - 在您的机器上运行 - 无需账户 - 非常适合开发和测试 ### 基于云的硬件 - IBM Quantum (100+ 量子比特系统) - IonQ (离子阱) - Amazon Braket (Rigetti, IonQ, Oxford Quantum Circuits) - 通过插件支持的其他提供商 ## IBM Quantum 后端 ### 连接到 IBM Quantum python from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService # 首次使用：保存凭据 QiskitRuntimeService.save_account( channel="ibm_quantum", token="YOUR_IBM_QUANTUM_TOKEN" ) # 后续会话：加载凭据 service = QiskitRuntimeService() ### 列出可用后端 python # 列出所有可用后端 backends = service.backends() for backend in backends: print(f"{backend.name}: {backend.num_qubits} 量子比特") # 按最小量子比特数过滤 backends_127q = service.backends(min_num_qubits=127) # 获取特定后端 backend = service.backend("ibm_brisbane") backend = service.least_busy() # 获取最空闲的后端 ### 后端属性 python backend = service.backend("ibm_brisbane") # 基本信息 print(f"名称: {backend.name}") print(f"量子比特数: {backend.num_qubits}") print(f"版本: {backend.version}") print(f"状态: {backend.status()}") # 耦合图 (量子比特连接性) print(backend.coupling_map) # 基础门 print(backend.configuration().basis_gates) # 量子比特属性 print(backend.qubit_properties(0)) # 量子比特 0 的属性 ### 检查后端状态 python status = backend.status() print(f"可操作: {status.operational}") print(f"挂起的作业: {status.pending_jobs}") print(f"状态消息: {status.status_msg}") ## 在 IBM Quantum 硬件上运行 ### 使用运行时原语 (Runtime Primitives) python from qiskit import QuantumCircuit, transpile from qiskit_ibm_runtime import QiskitRuntimeService, SamplerV2 as Sampler service = QiskitRuntimeService() backend = service.backend("ibm_brisbane") # 创建并转译电路 qc = QuantumCircuit(2) qc.h(0) qc.cx(0, 1) qc.measure_all() # 为后端进行转译 transpiled_qc = transpile(qc, backend=backend, optimization_level=3) # 使用 Sampler 运行 sampler = Sampler(backend) job = sampler.run([transpiled_qc], shots=1024) # 获取结果 result = job.result() counts = result[0].data.meas.get_counts() print(counts) ### 作业管理 python # Su